Самая маленькая роботизированная рука в мире — атомный манипулятор, управляемый ИИ

Ученые из Университета Аалто (Финляндия) сложили отдельные атомы серебра в звездообразную решетку в очень холодной вакуумной камере. Такое точное формирование не было случайным, но оно не было и построено напрямую руками человека. Научная статья вышла в Nature Communications, о разработке сообщили в университете. 

Исследователи использовали алгоритм искусственного интеллекта — глубокое обучение с подкреплением, — чтобы направить и уложить атомы, каждый размером в доли нанометра, в форму решетки. Этот процесс похож на перемещение фрагментов в детской игре-мозаике, но очень маленьким пинцетом, который захватывает и перетаскивает на место атомы.

«Мы создаем роботизированные руки с глубоким обучением для перемещения атомов. Обучение с подкреплением эффективно в таких вещах, как игра в шахматы или видеоигры, но мы применили его для решения технических проблем в наномасштабе», — объясняет первый автор статьи И-Джу Чен.

Создание очень маленьких устройств из отдельных атомов важно для наноустройств, вроде транзисторов или памяти. Формирование, атом за атомом, новых материалов не с помощью традиционных химических методов, а путем механической сборки, может выявить интересные свойства, связанные со сверхпроводимостью или квантовыми состояниями.

«Точное передвижение атомов сложно даже для людей-экспертов. На обучение алгоритма ушло порядка суток, а затем около часа — на построение решетки. ИИ обучали посредством вознаграждения за правильные действия или результаты. Дайте ему цель, и он ее добьется», — говорит Чен.

Атомная лазанья: новый материал производится как пластик, а электричество проводит как металл

Скомканный графен и частицы металла помогли создать новый сверхпрочный материал